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Etude des processus d'altération météorique sur le gîte cuprifère du Cap Garonne (France)

par Buelens, Pierre
Président du jury Mattielli, Nadine
Promoteur Yans, Johan
Co-Promoteur Dekoninck, Augustin
Publication Non publié, 2020-09-04

Mémoire

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Résumé :

Les anciennes mines du Cap Garonne, au sud-est de Toulon (Provence, France), autrefois exploitées pour le cuivre et le plomb, abritent une très large variété minéralogique incluant des sulfures, sulfates, arséniates et carbonates. Ces minéralisations locales sont circonscrites dans les quelques mètres d’un conglomérat fluviatile reposant à la limite Permien-Trias. Ce mémoire s’intéresse pour la première fois aux processus d’altération météorique qui sont survenus au Cap Garonne, via une approche minéralogique, pétrographique et géochimique. Les minéralisations cuprifères s’étendent sur la partie inférieure du conglomérat, quelquefois surmontées d’une plus fine couche enrichie en Pb. Les éléments présentant un enrichissement notable sont Cu, Pb, Zn, Ag, Ba, As, Sb et Bi, et leurs concentrations sont occasionnellement plus de 2000 fois supérieures à celles présentes dans les roches saines des alentours. La séquence minéralogique principale observée correspond à sulfures I (tennantite, galène) – sulfures II (covellite) – arséniates (olivénite) – sulfates et sulfo-arséniates (brochantite, anglésite) – carbonates (azurite, malachite, cérusite). Le modèle métallogénique proposé d’après ces paragenèses indique que l’oxydation des sulfures primaires a acidifié le conglomérat au Trias Inférieur, et privilégié la cristallisation de sulfures secondaires et de certains arséniates. L’apparition plus tardive des autres arséniates, des sulfates et enfin des carbonates s’est produite au cours d’une double neutralisation. La chlorite contenue dans certaines lentilles argileuses semble avoir enclenché le processus de neutralisation, ce qui a limité la migration des éléments chimiques contenus dans les sulfures primaires. Il se serait poursuivi par l’afflux dans les niveaux minéralisés de carbonates, provenant éventuellement de la dissolution de calcaires lacustres sous les niveaux minéralisés.